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课程库 › AI 主线 › 文件与自动化脚本 › 第 1 课

读写文本文件 —— 数据的持久化

普通课约 55 分钟

本课导读

到目前为止，你程序里的数据都有个致命弱点：程序一结束，全部失忆——变量、列表、对象，统统蒸发。本课学会把数据写进文件、再从文件读回来（术语叫"持久化"），你的程序从此有了记忆。这也是本单元"干活功夫"的第一块地基：后面的 CSV、JSON、批量整理，全建在它上面。预计 55 分钟。

说明

练习场说明：本单元的代码在浏览器里的虚拟磁盘上操作文件——它是 Python 运行环境自带的沙盒空间，放心折腾，碰不到你电脑上的真实文件；刷新页面就清空，所以每个代码块都会自己先造好需要的文件。等 U1.4 装好本地环境，同样的代码就能操作真实文件——功夫是通用的。

写文件：三行代码的仪式

运营小林想把每天的复盘记下来。写文件的标准姿势：

Python

逐个零件拆：

  • open("diary.txt", "w", ...)——打开（不存在就创建）文件。"w" 是写模式（write）：⚠️ 同名文件会被整个清空重写
  • encoding="utf-8"——指定编码。写中文必带，跨系统不乱码的保命参数，从第一天就养成习惯
  • as f——给打开的文件起个代号 f，之后 f.write(...) 往里写；\n 手动换行（write 不像 print 会自动换）
  • with ...:——自动关门器。文件用完必须关闭（否则数据可能没真正落盘）；with 块一结束自动帮你关，忘不了

提示

类比记忆：操作文件像去银行办事——open 是取号进门，读写是办业务，关闭是离开柜台。with 语句 = 自动感应门：业务办完（缩进块结束）门自动关，永远不会忘。裸写 f = open(...) 再手动 f.close() 也行，但何必拒绝自动门呢——本课程一律用 with。

读文件：三种姿势

Python
  • 读模式 "r" 是默认值，可以不写；读不存在的文件会报 FileNotFoundError（异常课的知识马上要用了）
  • 三种姿势选择：要整块文本用 read()；要按行处理用 for line in f（逐行喂，不一次吞下，文件再大也稳）
  • line.strip() 是读文件的标配——每行末尾都拖着换行符，不洗掉后患无穷

追加模式："a" 不清空，接着写

日记这种场景，每天写一条，"w" 模式会把昨天的清掉——换追加模式 "a"（append）：

Python

三种模式排排站：

模式名字行为典型场景
"r"读只读，不存在报错读配置、读数据
"w"写清空重写，不存在则创建导出结果、生成报告
"a"追加末尾接着写，不存在则创建日志、日记、流水账

说明

本课最贵的坑："w" 会不声不响清空旧文件。对着辛苦攒了半年的数据文件手滑写了个 "w"，比任何报错都惨——报错还能改，清空没得哭。写代码前默念：导出用 w，积累用 a。

组合拳：读进来 → 加工 → 写回去

文件功夫和之前所有功夫是一套连招。行政小美有一份报名名单，要清洗后另存（还记得 U1.1 的清洗流水线吗）：

Python

新面孔 enumerate(names, 1)：遍历列表时同时拿到序号和元素（从 1 起数），比手动维护计数器体面——文件处理里出场率极高，混个脸熟。

这套"读 → 加工 → 写"三段式，就是一切自动化脚本的骨架。后面几课只是把"加工"换成 CSV 解析、JSON 解析、批量改名而已。

✍️ 练习

练习 1：购物清单存取

把列表里的三样东西写进 shopping.txt（每样一行），再读出来逐行打印成"☐ 物品名"的待办样式。

Python
✅ 参考答案
items = ["键盘", "降噪耳机", "显示器支架"]

with open("shopping.txt", "w", encoding="utf-8") as f:
    for item in items:
        f.write(item + "\n")

with open("shopping.txt", encoding="utf-8") as f:
    for line in f:
        print(f"☐ {line.strip()}")

练习 2：积分流水账

写函数 log_points(name, points)：往 points.log 追加一行 姓名,分数。调用三次（其中同一人两次），再读出整个文件确认三条都在。

Python
💡 提示

积累型场景用 "a" 模式——用 "w" 的话第三次调用后文件里只剩一行。

✅ 参考答案
def log_points(name, points):
    with open("points.log", "a", encoding="utf-8") as f:
        f.write(f"{name},{points}\n")

log_points("小雨", 20)
log_points("阿杰", 15)
log_points("小雨", 30)

with open("points.log", encoding="utf-8") as f:
    print(f.read())

顺便埋个钩子：这种"逗号分隔"的行，其实就是最朴素的 CSV——下一课正式认识它。

练习 3：健壮的读取（挑战）

写函数 read_or_empty(filename)：文件存在就返回行列表（洗净换行），不存在不崩溃，返回空列表。分别用存在和不存在的文件各测一次。（U1.1 异常课的气囊该上场了。）

Python
💡 提示

读不存在的文件报 FileNotFoundError——把 with open 那段放进 try，except 它返回 []。

✅ 参考答案
def read_or_empty(filename):
    try:
        with open(filename, encoding="utf-8") as f:
            return [line.strip() for line in f]
    except FileNotFoundError:
        return []

with open("exists.txt", "w", encoding="utf-8") as f:
    f.write("有货\n")

print(read_or_empty("exists.txt"))
print(read_or_empty("ghost.txt"))   # 不崩，安静地返回 []

"文件读取"正是异常课说的"检查了也可能出意外"的主场——预防（先判断存在）和气囊（except）在这里都常见，气囊更省事。

📝 随堂测验

随堂测验0 / 5 题正确

1. 用 "w" 模式打开一个已有内容的文件，会发生什么？

2. with open(...) as f: 里 with 的作用是？

3. open 时写 encoding="utf-8" 是为了？

4. for line in f: 逐行读时，line 末尾通常拖着什么？

5. 读取一个不存在的文件会报什么错？

本课小结

  • 持久化 = 把数据写进文件，程序结束也不失忆；骨架是"读 → 加工 → 写"三段式
  • 标准姿势：with open(路径, 模式, encoding="utf-8") as f:——with 自动关门，utf-8 保命
  • 三模式：r 读（默认）/ w 清空重写 / a 追加；读不存在的文件报 FileNotFoundError
  • 逐行读用 for line in f + line.strip() 标配；enumerate 遍历顺便发号

下一课认识职场文件一号选手：CSV——Excel 的素颜形态，用标准库把表格数据读进 Python。

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